(57)【要約】  第１モータ／ジェネレータ（２０）の回転軸（２１）、エンジン（１０）の出力軸（１１）及び駆動輪側に向けた出力軸としても機能する第２モータ／ジェネレータ（３０）の回転軸（３１）が各々連結されるサンローラ（４１）、キャリア（４３）及び第１ディスク（４４）を有し、これらの回転速度をサンローラ（４１）、キャリア（４３）、第１ディスク（４４）の順に配置して直線で表す共線図を用いてこれらの間の差動回転動作が制御される動力分割機構（４０）を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、動力分割機構（４０）は、サンローラ（４１）の回転速度を第１ディスク（４４）の回転速度で除した回転比の変更が可能なものであり、動力循環の発生する条件の場合、共線図上でサンローラ（４１）と第１ディスク（４４）との間の回転比をサンローラ（４１）の回転速度が低くなるように制御すること。
2011121742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸及び駆動輪側に向けた出力軸としても機能する第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第３の回転要素を有し、該第１から第３の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図を用いて当該第１から第３の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記差動機構は、前記第１回転要素の回転速度を前記第３回転要素の回転速度で除した回転比の変更が可能なものであり、
動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比を当該第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としたハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有する第４回転要素と、前記回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を備え、該転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものである請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものであり、
前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で当該回転比を所定値よりも大きくする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有し、径方向内側部分を前記転動部材に接触させた状態で配設された第４回転要素を備え、且つ、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能なものであると共に、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものである請求項３記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向内側部分と前記第３回転要素の径方向外側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものであり、
前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で当該回転比を所定値よりも小さくする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項６】
前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有し、径方向内側部分を前記転動部材に接触させた状態で配設された第４回転要素を備え、且つ、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能なものであると共に、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものである請求項５記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項７】
第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸、第２回転電機の回転軸及び駆動輪側に向けた出力軸が各々連結される第１から第４の回転要素を有し、該第１から第４の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図を用いて当該第１から第４の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記差動機構は、前記第１回転要素の回転速度を前記第３回転要素の回転速度で除した回転比及び前記第１回転要素の回転速度を前記第４回転要素の回転速度で除した回転比の変更が可能なものであり、
動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比及び前記第１回転要素と前記第４回転要素との間の回転比を当該第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としたハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項８】
前記差動機構は、前記第１から第４の回転要素における共通の回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を備え、該転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものである請求項７記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項９】
前記差動機構は、前記第１から第４の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものであり、
前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比を所定値よりも大きくすると共に前記第１回転要素と前記第４回転要素との間の回転比を所定値よりも小さくする請求項７記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１０】
前記差動機構は、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能であり、前記第４回転要素を径方向内側部分が前記転動部材に接触した状態で配設し、且つ、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものである請求項９記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１１】
前記差動機構は、前記第１から第４の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向内側部分と前記第３回転要素の径方向外側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものであり、
前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比を所定値よりも小さくすると共に前記第１回転要素と前記第４回転要素との間の回転比を所定値よりも大きくする請求項７記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１２】
前記差動機構は、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能であり、前記第４回転要素を径方向内側部分が前記転動部材に接触した状態で配設し、且つ、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものである請求項１１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１３】
前記差動機構は、前記第１回転要素としてのサンローラと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としての第１ディスクと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有する請求項２，４，８又は１０に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１４】
前記差動機構は、前記第１回転要素としての第１ディスクと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としてのサンローラと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有する請求項２，６，８又は１２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１５】
前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比の中から決める請求項３，４，５，６，９，１０，１１又は１２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１６】
前記回転比の制御を行う際には、前記第１回転電機を回生駆動させると共に、前記第２回転電機を力行駆動させる請求項１から１５の内の何れか１つに記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１７】
前記第１回転電機は、前記共線図上における前記第２回転要素と前記第３回転要素の回転速度を各々前記回転比の制御前後で変化させないように制御する請求項１から１６の内の何れか１つに記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともエンジンと回転電機を動力源とする駆動システムを備えたハイブリッド車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力源にエンジンと回転電機を備えたハイブリッド車両が知られている。また、この種のハイブリッド車両において、入力された動力を所定の分配比で分配して出力させることの可能な動力分割機構が配設されたものも知られている。【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、エンジンの動力を第１モータ／ジェネレータと駆動輪側とに所定の分配比率で分配する動力分割機構を備えたハイブリッド車両の駆動システムが開示されている。この駆動システムにおいては、その動力分割機構として、エンジンに連結されたキャリアと、第１モータ／ジェネレータに連結されたサンギヤと、駆動輪側に連結されたリング部と、円錐状の当接面を有するピニオン部と、を備えた遊星円錐機構を採用している。この駆動システムは、その分配比率を所定車速以上のときに変更させることによって、エンジンを最適燃費線上で運転させる。【０００４】
また、下記の特許文献２には、第１モータ／ジェネレータに連結された第１回転要素と、エンジンに連結された第２回転要素と、出力部材に連結された第３回転要素と、第４回転要素と、第２モータ／ジェネレータを第２回転要素又は第４回転要素に連結又は解放させる切替機構と、を有する動力分割機構（動力分配装置）を備えたハイブリッド車両の駆動システムについて開示されている。この駆動システムにおいては、動力分割機構の変速比（エンジン回転数と出力部材の回転数との比）を小さくする場合に、第２モータ／ジェネレータを第２回転要素に連結させ、エンジンの動力の一部を第２モータ／ジェネレータに伝達して回生制御し、発生した電力を第１モータ／ジェネレータに供給する。これにより、この駆動システムは、第１モータ／ジェネレータの動力が第２モータ／ジェネレータで電力に変換され、その電力が第１モータ／ジェネレータに供給されて、再び動力に変換される所謂動力循環と云う現象を回避している。【０００５】
ところで、下記の特許文献３には、入力ディスクと出力ディスクとで挟持された複数のボール（転動部材）を有し、そのボールの傾転角を調整して変速比を変える無段変速機構と、この無段変速機構の出力軸に回転要素の１つが連結された遊星歯車機構（差動機構）と、を備えた無段変速機が開示されている。具体的に、その特許文献１においては、回転要素の１つであるサンギヤがその出力軸に連結され、キャリアが駆動輪側に連結され、リングギヤが歯車群を介して駆動力源の出力側に連結された遊星歯車機構について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０４０１３２号公報
【特許文献２】特開２００６−１９９０７７号公報
【特許文献３】特開２００６−５１９３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の駆動システムにおいては、動力循環の現象について考慮されておらず、動力の伝達効率を悪化させてしまう虞がある。尚、上記特許文献２の駆動システムにおいては、動力循環の発生を抑える為にクラッチの如き切替機構が必要になり、コストの増加やシステムの大型化を招いてしまう可能性がある。【０００８】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、動力循環の発生に伴う動力伝達効率の悪化を抑えることが可能なハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する為、本発明は、第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸及び駆動輪側に向けた出力軸としても機能する第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第３の回転要素を有し、該第１から第３の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図を用いて当該第１から第３の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記差動機構は、前記第１回転要素の回転速度を前記第３回転要素の回転速度で除した回転比の変更が可能なものであり、動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比を当該第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としている。【００１０】
ここで、前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有する第４回転要素と、前記回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を備え、該転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものであることが望ましい。【００１１】
また、前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものとすることができる。この場合、前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で当該回転比を所定値よりも大きくすることが望ましい。【００１２】
その前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有し、径方向内側部分を前記転動部材に接触させた状態で配設された第４回転要素を備え、且つ、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能なものであると共に、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものであることが望ましい。【００１３】
また、  前記差動機構は、前記第１から第３の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向内側部分と前記第３回転要素の径方向外側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものとすることができる。この場合、前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で当該回転比を所定値よりも小さくすることが望ましい。【００１４】
その差動機構は、前記第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有し、径方向内側部分を前記転動部材に接触させた状態で配設された第４回転要素を備え、且つ、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能なものであると共に、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものであることが望ましい。【００１５】
また、上記目的を達成する為、本発明は、第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸、第２回転電機の回転軸及び駆動輪側に向けた出力軸が各々連結される第１から第４の回転要素を有し、該第１から第４の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図を用いて当該第１から第４の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記差動機構は、前記第１回転要素の回転速度を前記第３回転要素の回転速度で除した回転比及び前記第１回転要素の回転速度を前記第４回転要素の回転速度で除した回転比の変更が可能なものであり、動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比及び前記第１回転要素と前記第４回転要素との間の回転比を当該第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としている。【００１６】
ここで、前記差動機構は、前記第１から第４の回転要素における共通の回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を備え、該転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものであることが望ましい。【００１７】
また、前記差動機構は、前記第１から第４の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものとすることができる。この場合、前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比を所定値よりも大きくすると共に前記第１回転要素と前記第４回転要素との間の回転比を所定値よりも小さくすることが望ましい。【００１８】
その差動機構は、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能であり、前記第４回転要素を径方向内側部分が前記転動部材に接触した状態で配設し、且つ、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものであることが望ましい。【００１９】
また、前記差動機構は、前記第１から第４の回転要素が共通の回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素の径方向内側部分と前記第３回転要素の径方向外側部分との間に各々接触させた状態で配設され、且つ、前記第２回転要素に保持された前記回転中心軸とは異なる回転中心軸の転動部材を有するものとすることができる。この場合、前記回転比の制御を行う際には、前記共線図上で前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比を所定値よりも小さくすると共に前記第１回転要素と前記第４回転要素との間の回転比を所定値よりも大きくすることが望ましい。【００２０】
その差動機構は、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素と前記転動部材との間の接触部を介した動力伝達が可能であり、前記第４回転要素を径方向内側部分が前記転動部材に接触した状態で配設し、且つ、前記転動部材の傾転角に応じて前記回転比を変更させるものであることが望ましい。【００２１】
更に、前記差動機構は、前記第１回転要素としてのサンローラと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としての第１ディスクと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有するものとすることができる。【００２２】
また、前記差動機構は、前記第１回転要素としての第１ディスクと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としてのサンローラと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有するものとすることができる。【００２３】
前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記第１回転要素と前記第３回転要素との間の回転比の中から決めることが望ましい。【００２４】
また、前記回転比の制御を行う際には、前記第１回転電機を回生駆動させると共に、前記第２回転電機を力行駆動させることが望ましい。【００２５】
前記第１回転電機は、前記共線図上における前記第２回転要素と前記第３回転要素の回転速度を各々前記回転比の制御前後で変化させないように制御することが望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、駆動システムにおける動力循環による動力伝達効率の悪化を小さくすることができるので、駆動システムの動力伝達効率が向上し、燃費も向上させることができる。この駆動制御装置は、第１回転電機を力行駆動させると共に第２回転電機を回生駆動させることによって、第１回転電機で生成された動力が第２回転電機において電力に変換され、更に第１回転電機がその電力を変換して、再度動力を出力するという動力の循環の発生を抑制できる。例えば、第１回転電機に繋がれた第１回転要素としてのサンローラと、エンジンに繋がれた第２回転要素としてのキャリアと、駆動輪側に向けた出力軸に繋がれた第３回転要素としての第１ディスクと、第２回転電機に繋がれた第４回転要素としての第２ディスクと、転動部材としての遊星ボールと、を有する差動機構を用いることによって、その遊星ボールの傾転角を変更させるだけで、動力循環に伴う動力伝達効率の悪化の抑制とエンジンの回転速度に対する第２回転電機の回転速度の下降とを同時に実現できる。これが為、その第２回転電機の回転速度の低下の為の変速装置等を別途第２回転電機に設ける必要がないので、その第２回転電機の小型化が可能になる。また、第２回転要素と第３回転要素の回転速度を変化させないことによって、その変化が起きた際に起こり得る車両の加減速度の変化や燃料消費量の変化を抑えることができ、ドライバビリティの悪化や燃費の悪化の抑制が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置と実施例１の駆動システムとを示す図である。
【図２】図２は、実施例１の駆動システムの共線図である。
【図３】図３は、図２に示す状態での駆動システムのパワーフローを示す図である。
【図４】図４は、実施例１の駆動システムの共線図であって、実施例１のプラネタリギヤ比変更制御時の状態を示す図である。
【図５】図５は、図４に示す状態での駆動システムのパワーフローを示す図である。
【図６】図６は、実施例１の駆動システムの他の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置と実施例２の駆動システムとを示す図である。
【図８】図８は、実施例２の駆動システムの共線図であって、実施例２のプラネタリギヤ比変更制御時の状態を示す図である。
【図９】図９は、図８に示す状態での駆動システムのパワーフローを示す図である。
【図１０】図１０は、駆動システムの他の形態について示す図である。
【図１１】図１１は、駆動システムの他の形態について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００２９】
［実施例１］
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の実施例１を図１から図６に基づいて説明する。
【００３０】
図１の符号１は、本実施例１の駆動制御装置（電子制御装置：ＥＣＵ）を示す。その駆動制御装置１は、本実施例１のハイブリッド車両の駆動システムに対する制御を行うものである。最初に、この駆動制御装置１が適用されるハイブリッド車両、より詳しくはハイブリッド車両の駆動システムについて図１に基づき詳述する。
【００３１】
図１に示す駆動システムは、複数種類の動力源と、この動力源の動力を駆動力として駆動輪（図示略）に伝える動力伝達システムと、を備える。その動力源としては、熱エネルギを変換した機械エネルギを動力とする機械動力源と、電気エネルギを変換した機械エネルギを動力とする電気動力源と、が用意されている。
【００３２】
先ず、この駆動システムは、機械動力源として、出力軸（クランクシャフト）１１から機械的な動力（エンジントルク）を出力するエンジン１０を備える。そのエンジン１０としては、内燃機関や外燃機関等が考えられる。このエンジン１０は、駆動制御装置１による燃料噴射や点火等の動作を可能にする。
【００３３】
また、この駆動システムは、第１及び第２の回転電機２０，３０であって、モータ、力行駆動可能なジェネレータ又は力行及び回生の双方の駆動が可能なモータ／ジェネレータの内の何れかとして構成されたものを電気動力源とする。ここでは、モータ／ジェネレータを例に挙げて説明する。従って、以下においては、その第１及び第２の回転電機２０，３０を各々第１及び第２のモータ／ジェネレータ２０，３０（ＭＧ１，ＭＧ２）と云う。その第１及び第２のモータ／ジェネレータ２０，３０は、例えば永久磁石型交流同期電動機として構成されたものであり、図示しないインバータを介した駆動制御装置１による力行駆動等の動作を可能にする。この第１及び第２のモータ／ジェネレータ２０，３０は、力行駆動時に、図示しない二次電池からインバータを介して供給された電気エネルギを機械エネルギに変換し、図示しないロータと同軸上の回転軸２１，３１から機械的な動力（モータトルク）を出力する。一方、回生駆動時には、回転軸２１，３１から機械的な動力（モータトルク）が入力された際に機械エネルギを電気エネルギに変換する。その電気エネルギは、インバータを介して電力として二次電池に蓄えたり、他方のモータ／ジェネレータの力行駆動時の電力として使ったりすることができる。
【００３４】
動力伝達システムには、入力された動力を所定の分配比で分配して出力させることの可能な動力分割機構４０が用意されている。その動力分割機構４０は、複数の回転要素の間の差動回転動作を可能にする差動機構として構成されたものである。ここでは、複数の回転要素からなる所謂トラクション遊星ギヤ機構を例に挙げて説明する。
【００３５】
この動力分割機構４０は、回転要素として、サンローラ４１と、複数の遊星ボール４２と、キャリア４３と、第１及び第２のディスク４４，４５と、を備える。この中でサンローラ４１とキャリア４３と第１及び第２のディスク４４，４５は、共通の回転中心軸Ｘを有している。一方、遊星ボール４２は、その回転中心軸Ｘとは別の回転中心軸を有しており、その回転中心軸を中心とする回転（自転）と回転中心軸Ｘ周りの回転（公転）とを行う。以下においては、特に言及しない限り、その回転中心軸Ｘに沿う方向を軸線方向と云い、その回転中心軸Ｘ周りの方向を周方向と云う。また、その回転中心軸Ｘに直交する方向を径方向と云い、その中でも、内方に向けた側を径方向内側と、外方に向けた側を径方向外側と云う。
【００３６】
サンローラ４１は、動力分割機構４０の回転中心に位置しており、回転中心軸Ｘを中心軸とする例えば円筒状の回転体として構成する。このサンローラ４１は、その外周面が遊星ボール４２の自転の際の転動面となる。このサンローラ４１は、自らの回転動作によって夫々の遊星ボール４２を転動させる場合もあれば、夫々の遊星ボール４２の転動動作に伴って回転する場合もある。
【００３７】
夫々の遊星ボール４２は、トラクション遊星ギヤ機構におけるボール型ピニオンに相当するものであり、サンローラ４１の径方向外側部分（ここでは外周面）に回転中心軸Ｘを中心にして放射状に略等間隔で配置する。更に、夫々の遊星ボール４２は、そのサンローラ４１の径方向外側部分と第１及び第２のディスク４４，４５の夫々の径方向内側部分（ここでは内周面）との間に各々接触させた状態で配設する。遊星ボール４２は、その接触部を介してサンローラ４１と第１ディスク４４と第２ディスク４５との間の動力伝達を可能にする。この遊星ボール４２は、サンローラ４１と第１及び第２のディスク４４，４５との間で自転を行う転動部材として配設されたものであるので、完全な球状体であることが好ましいが、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。
【００３８】
この遊星ボール４２は、その中心を通って貫通させた支持軸４２ａによって回転自在に支持する。例えば、遊星ボール４２は、支持軸４２ａの外周面との間に配設した軸受（図示略）によって、支持軸４２ａに対する相対回転（つまり自転）ができるようにしている。従って、この遊星ボール４２は、支持軸４２ａを中心にしてサンローラ４１の外周面上を転動することができる。
【００３９】
この支持軸４２ａは、その中心軸が回転中心軸Ｘを含む平面上に来るよう配設する。この支持軸４２ａの基準となる位置は、図１に示すように、その中心軸が例えば回転中心軸Ｘと平行になる位置である。この支持軸４２ａは、その基準位置とそこから傾斜させた位置との間を揺動（傾転）させることができる。その傾転は、支持軸４２ａの中心軸と回転中心軸Ｘとを含む平面内で行われる。この傾転動作は、遊星ボール４２の外周曲面から突出させた支持軸４２ａの両端部に取り付けたシフト機構によって行う。
【００４０】
シフト機構は、その支持軸４２ａの両端部に夫々取り付けた傾転用アーム４６を動作させることによって、支持軸４２ａと共に遊星ボール４２を傾転させるものである。
【００４１】
その傾転用アーム４６は、支持軸４２ａと遊星ボール４２に傾転力を作用させ、その遊星ボール４２の回転中心軸、即ち支持軸４２ａの中心軸を傾斜させる為の部材である。１本の支持軸４２ａと１個の遊星ボール４２には、一対の傾転用アーム４６が用意される。例えば、この傾転用アーム４６は、回転中心軸Ｘに対して垂直方向へと延ばした形に成形及び配設する。そして、この傾転用アーム４６は、その径方向外側の端部側を支持軸４２ａの端部に夫々取り付ける。一対の傾転用アーム４６は、一方が径方向外側に移動し、他方が径方向内側に移動することで、支持軸４２ａと遊星ボール４２に傾転力を作用させる。また、この傾転用アーム４６は、キャリア４３の円板部４３ａに形成した溝に動作可能な状態で収めて保持される。その溝は、傾転用アーム４６の本数と位置に合わせ、回転中心軸Ｘを中心にして放射状に形成される。従って、夫々の傾転用アーム４６、支持軸４２ａ及び遊星ボール４２は、そのキャリア４３と共に回転する。
【００４２】
シフト機構には、図示しないが、更に、その傾転用アーム４６を径方向外側又は径方向内側に動かす押動部材と、この押動部材を動作させる駆動部が設けられている。傾転力は、押動部材を軸線方向に移動させ、この押動部材の押動力を傾転用アーム４６の径方向内側部分に加えることで発生させる。例えば、支持軸４２ａを支持する一対の傾転用アーム４６の径方向内側の先端部は、その軸線方向にて夫々に対向する壁面が径方向内側に向けて先細り形状になっている。また、押動部材においては、その軸線方向の両端部の夫々の壁面が各傾転用アーム４６の先細り面との接触面となり、その接触面が径方向外側に向けた先細り形状になっている。これにより、傾転用アーム４６は、押動部材の押動力が加わった際に径方向外側へと押し上げられるので、支持軸４２ａを傾斜させ、これに連動して遊星ボール４２を傾転させる。その遊星ボール４２の傾転角は、例えば図１の基準位置を０度とする。駆動部は、例えば電動モータ等の電動アクチュエータや油圧アクチュエータなどであり、その動作が駆動制御装置１によって制御される。
【００４３】
キャリア４３は、サンローラ４１や第１及び第２のディスク４４，４５に対する相対回転が可能な回転部材である。このキャリア４３は、回転中心軸Ｘを中心軸とする一対の円板部４３ａを有している。その夫々の円板部４３ａは、遊星ボール４２、支持軸４２ａ及び傾転用アーム４６等を軸線方向にて挟む位置に配設する。そして、各円板部４３ａは、複数本の図示しない棒状の支持部で一体化する。これにより、キャリア４３は、遊星ボール４２、支持軸４２ａ及び傾転用アーム４６をサンローラ４１に対して軸線方向へと相対移動させぬように保持する。また、このキャリア４３は、前述した各円板部４３ａの溝によって、自らの回転に伴い回転中心軸Ｘを中心に遊星ボール４２、支持軸４２ａ及び傾転用アーム４６を回転させる。
【００４４】
第１及び第２のディスク４４，４５は、回転中心軸Ｘを中心軸とする円環状又は円盤状に成形した回転部材であり、軸線方向で対向させて各遊星ボール４２を挟み込むように配設する。具体的に、この第１及び第２のディスク４４，４５は、各遊星ボール４２の径方向外側の外周曲面と接触する接触面を有している。その夫々の接触面は、遊星ボール４２の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面を成している。ここでは、回転中心軸Ｘから各遊星ボール４２との接触部分までの距離が同じ長さになるように夫々の接触面を形成して、第１及び第２のディスク４４，４５の各遊星ボール４２に対する夫々の接触角が同じ角度になるようにしている。その接触角とは、基準から各遊星ボール４２との接触部分までの角度のことである。ここでは、径方向を基準にしている。その夫々の接触面は、遊星ボール４２の外周曲面に対して点接触又は線接触している。尚、その線接触における接触線の向きは、上述した遊星ボール４２の傾転時の平面に対する直交方向である。また、夫々の接触面は、第１及び第２のディスク４４，４５に対して遊星ボール４２に向けた軸線方向の力を加えた際に、その遊星ボール４２に対して径方向内側で且つ斜め方向の力が加わるように形成されている。
【００４５】
この動力分割機構４０においては、夫々の遊星ボール４２の傾転角が０度のときに、第１ディスク４４と第２ディスク４５とが同一回転数（同一回転速度）で回転する。つまり、このときには、第１ディスク４４と第２ディスク４５の回転比（回転数の比）が１になっている。一方、夫々の遊星ボール４２を基準位置から傾転させた際には、支持軸４２ａの中心軸から第１ディスク４４との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸４２ａの中心軸から第２ディスク４５との接触部分までの距離が変化する。これが為、第１ディスク４４又は第２ディスク４５の内の何れか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば第２ディスク４５は、遊星ボール４２を図１の紙面時計回り方向に傾転させたときに第１ディスク４４よりも低回転になり（増速）、遊星ボール４２を図１の紙面反時計回り方向に傾転させたときに第１ディスク４４よりも高回転になる（減速）。従って、この動力分割機構４０においては、その傾転角を変えることによって、第１ディスク４４と第２ディスク４５との間の回転比を無段階に変化させることができる。
【００４６】
この動力分割機構４０には、第１又は第２のディスク４４，４５の内の少なくとも何れか一方を各遊星ボール４２に押し付けて、第１及び第２のディスク４４，４５と各遊星ボール４２との間に挟圧力を発生させる押圧部（図示略）が設けられている。その押圧部は、軸線方向の力（押圧力）を発生させることで、その間に挟圧力を生じさせる。その押圧力は、各遊星ボール４２を介したサンローラ４１と第１ディスク４４と第２ディスク４５との間のトルク伝達を維持し得る大きさとする。例えば、この押圧部は、電動アクチュエータや油圧アクチュエータ等の駆動源であってもよく、配設対象の第１又は第２のディスク４４，４５の回転に伴い押圧力を発生させるトルクカム等の機構であってもよい。この動力分割機構４０においては、その押圧部を動作させて押圧力を発生させることで、第１及び第２のディスク４４，４５と各遊星ボール４２との間に挟圧力が生じ、その間に摩擦力が発生する。
【００４７】
この動力分割機構４０では、その摩擦力によって、サンローラ４１の回転に伴い夫々の遊星ボール４２が転動し、その夫々の遊星ボール４２の自転による回転トルクが第１及び第２のディスク４４，４５に伝わって、これらを回転させる。その際には、キャリア４３が夫々の遊星ボール４２、支持軸４２ａ及び傾転用アーム４６と共に回転中心軸Ｘを中心にして回転している。また、この動力分割機構４０では、第１ディスク４４の回転に伴う各遊星ボール４２の自転による回転トルクがサンローラ４１と第２ディスク４５に伝わって、これらを回転させる。また、この動力分割機構４０では、第２ディスク４５の回転に伴う各遊星ボール４２の自転による回転トルクがサンローラ４１と第１ディスク４４に伝わって、これらを回転させる。更に、この動力分割機構４０においては、キャリア４３の回転に連動して夫々の遊星ボール４２が公転しながら自転し、その自転による回転トルクがサンローラ４１並びに第１及び第２のディスク４４，４５に伝わって、これらを回転させる。
【００４８】
本実施例１においては、この動力分割機構４０と動力源（エンジン１０、第１及び第２のモータ／ジェネレータ２０，３０）とを次のように繋いでいる。
【００４９】
先ず、エンジン１０は、その出力軸１１をキャリア４３（第２回転要素）に連結する。その出力軸１１とキャリア４３は、一体になって回転する。また、第１モータ／ジェネレータ２０は、その回転軸２１をサンローラ４１（第１回転要素）に連結する。その回転軸２１とサンローラ４１は、一体になって回転する。また、第２モータ／ジェネレータ３０は、その回転軸３１を第１ディスク４４（第３回転要素）に連結する。その回転軸３１と第１ディスク４４は、一体になって回転する。ここで、この駆動システムにおいては、その第２モータ／ジェネレータ３０の回転軸３１が駆動輪側に向けたシステム上の出力軸を兼ねている。
【００５０】
このように構成した駆動システムは、第１から第３の回転要素（サンローラ４１、キャリア４３、リングギヤに相当する第１ディスク４４）の回転速度（回転数）を直線で表す共線図を用いて駆動制御装置１が制御する。図２に示す共線図は、サンローラ４１、キャリア４３、第１ディスク４４の順に座標軸を配置して、これらの回転速度を直線で表したものである。この共線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度を示しており、左から順に、サンローラ軸、キャリア軸、第１ディスク軸となる。この縦軸は、横軸よりも上方が正回転、下方が負回転となる。また、横軸は、サンローラ４１、キャリア４３、第１ディスク４４の回転速度の比（回転比）の関係を示している。この共線図においては、キャリア軸がサンローラ軸と第１ディスク軸の間を１：ρの関係で内分させる位置に定められている。そのρは、サンローラ４１の回転速度Ｖｓと第１ディスク４４の回転速度Ｖｒとの間の比（回転比）であって、所謂プラネタリギヤ比と云われるものである（ρ＝Ｖｓ／Ｖｒ）。
【００５１】
ところで、ここで示した駆動システムにおいては、所謂動力循環と云われる現象が発生してしまう条件がある。例えば、その動力循環が発生する条件とは、エンジン１０の出力軸１１の回転速度と駆動輪側に向けた出力軸たる第２モータ／ジェネレータ３０の回転軸３１の回転速度との間の比（つまりプラネタリギヤ比ρ）が小さいときであり、高速走行時（ハイギヤ走行時）が該当する。上述した図２は、その高速走行時の共線図の一例を示したものである。また、図３には、その共線図による制御が為されたときの駆動システムのパワーフローを示している。この場合の駆動システムにおいては、エンジン１０の動力（１）と第１モータ／ジェネレータ２０（ＭＧ１）の逆回転（負回転）の力行駆動による動力（α）とが動力分割機構４０に入力され、そこから出力された動力（１＋α）の一部（α）が第２モータ／ジェネレータ３０（ＭＧ２）に伝達されると共に、その残り（１）が駆動輪側に出力される。その際には、第２モータ／ジェネレータ３０が回生制御されて発電し、入力された動力（α）に相当する電力が第１モータ／ジェネレータ２０に供給される（電気パス）。第１モータ／ジェネレータ２０は、その電力を動力に変換し、再び動力分割機構４０に出力する。
【００５２】
この駆動システムにおける動力αは、下記の式１の通りである。この式１における「γ」は、動力分割機構４０の入出力間における回転速度又は回転数の比（変速比）であり、例えば入力回転数Ｎｉｎ（エンジン回転数Ｎｅ）と出力回転数Ｎｏｕｔ（回転軸３１の回転数Ｎｍｇ２）とによって求まる（γ＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ＝Ｎｅ／Ｎｍｇ２）。
【００５３】
【数１】
2011121742.tif 000003
【００５４】
このように、この駆動システムにおいては、第１モータ／ジェネレータ２０で生成された動力（α）が第２モータ／ジェネレータ３０において電力に変換され、更に第１モータ／ジェネレータ２０がその電力を変換して、再度動力（α）を出力するという動力の循環が生じる。その図２の共線図による制御の状態は、プラネタリギヤ比ρの変更が不可能な従来の遊星歯車機構からなる動力分割機構による制御形態と同じようなものであり、動力循環による損失が発生し、動力伝達効率の低下に伴う燃費の低下を招いてしまう。
【００５５】
そこで、本実施例１においては、動力循環が発生する条件の場合、共線図上で、サンローラ４１の回転速度（回転数）が低くなるようにプラネタリギヤ比ρを制御し、そのサンローラ４１に連結されている第１モータ／ジェネレータ２０の回転速度（回転数）を低くする。例えば、この場合には、図４に示す共線図上でプラネタリギヤ比ρを所定値よりも大きくして、サンローラ４１の回転速度を低下させる。ここでは、キャリア４３と第１ディスク４４の回転速度を各々一定に保ったままプラネタリギヤ比ρを大きくすることで、サンローラ４１の回転速度を０に近づけている。これが為、駆動システムにおいては、動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくできる。
【００５６】
ここで、そのプラネタリギヤ比ρは、共線図上で所定値よりも大きくする。その所定値は、現在の車速で動力循環による駆動システムの動力伝達効率の悪化を小さくすることが可能なプラネタリギヤ比ρを予め実験やシミュレーションによって求め、その演算値の中から設定しておけばよい。また、より好ましくは、現在の車速で動力循環の発生しないプラネタリギヤ比ρを予め実験やシミュレーションによって求め、その演算値の中の何れかを所定値として設定しておけばよい。駆動制御装置１は、プラネタリギヤ比ρの要求値となるように遊星ボール４２の傾転角を制御する。また、プラネタリギヤ比ρを大きくする際には、図４に示すように、第１モータ／ジェネレータ２０を回生駆動させると共に、第２モータ／ジェネレータ３０を力行駆動させる。これにより、この駆動システムにおいては、図５のパワーフローに示すように、動力分割機構４０に入力されたエンジン１０の動力（１）の一部（α）が第１モータ／ジェネレータ２０に伝達される一方、その残り（１−α）が駆動輪側に伝達される。その際には、第１モータ／ジェネレータ２０が回生制御されて発電し、入力された動力（α）に相当する電力が第２モータ／ジェネレータ３０に供給される（電気パス）。第２モータ／ジェネレータ３０は、その電力を動力（α）に変換し、駆動輪側に出力する。駆動輪側には、その動力（α）と動力分割機構４０からの動力（１−α）とによる動力（１）が出力される。このように、この駆動システムは、本制御の実行によって動力循環による動力伝達効率の悪化を小さくすることができるので、燃費も向上させることができる。特に、上記の所定値を現在の車速で動力循環の発生しないプラネタリギヤ比ρに設定した場合には、本制御の実行によって動力循環の発生を抑えることができ、これに伴い動力伝達効率がより向上するので、更なる燃費の向上が図れる。
【００５７】
ここで、本制御を行うに際して第１ディスク４４の回転速度が変わると、車両の加減速度が変化し、ドライバビリティの悪化を招く虞がある。また、本制御を行うに際してエンジン１０の回転速度が変わると、車両の加減速度の変化に伴うドライバビリティの悪化や燃料消費量の変化に伴う燃費の悪化を招く虞がある。これが為、本制御を行う際には、図４に示すように、共線図上におけるキャリア４３と第１ディスク４４の回転速度を各々プラネタリギヤ比ρの変更前後で変化させないように第１モータ／ジェネレータ２０の回生制御を行うことが望ましい。これにより、本制御を行う際には、車両の加減速度の変化に伴うドライバビリティの悪化や燃料消費量の変化に伴う燃費の悪化を抑制することが可能になる。
【００５８】
更に、本実施例１においては、プラネタリギヤ比ρの変更が可能な動力分割機構４０に上記の如きトラクション遊星ギヤ機構を用いているので、小型化や低コスト化に寄与することになる。また更に、本実施例１においては、駆動システムにおける動力循環による動力伝達効率の悪化を小さくする又は動力循環の発生を抑制する為の特別な専用部品を必要としないので、その目的を低コストで実現させることができ、且つ、駆動システムをより小型化することができる。
【００５９】
ところで、本実施例１は、上述した構成からなる駆動システムのみならず、以下に示す図６の形態のものにも適用可能である。その図６に示す駆動システムは、図１の駆動システムに対して、略円筒状に近い動力分割機構４０の外周側を覆うように第２モータ／ジェネレータ３０を配置させたものである。換言するならば、この駆動システムは、第２モータ／ジェネレータ３０のロータの内方に回転中心軸Ｘを共通にして動力分割機構４０を配設したものである。
【００６０】
この駆動システムにおいても、第２モータ／ジェネレータ３０の回転軸３１は、第１ディスク４４に一体回転させるよう連結する。一方、図１の駆動システムではその回転軸３１を駆動輪側に向けた駆動システムの出力軸として利用することにしたが、この駆動システムにおいては、その出力軸５０を回転軸３１とは別に配設し、第１ディスク４４と一体になって回転するように連結している。
【００６１】
この駆動システムにおいても、図１の駆動システムと同様の作用及び効果を奏することができる。そして更に、この駆動システムは、動力分割機構４０の外周側を覆うように第２モータ／ジェネレータ３０を配設したので、第１モータ／ジェネレータ２０よりも低回転高トルク化仕様である第２モータ／ジェネレータ３０をコンパクトに纏めることができ、図１の駆動システムよりも小型化や軽量化、低コスト化が可能になる。
【００６２】
また、本実施例１で例示した駆動システムの動力分割機構４０においては、第１モータ／ジェネレータ２０が連結される第１回転要素としてサンローラ４１を適用し、駆動輪側に向けたシステム上の出力軸（第２モータ／ジェネレータ３０の回転軸３１と兼用）が連結される第３回転要素として第１ディスク４４を適用した。これが為、この例示においては、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、図４に示す共線図上でプラネタリギヤ比ρを所定値よりも大きくしている。これに対して、動力分割機構は、そのような第１回転要素として第１ディスク４４を用いると共に、そのような第３回転要素としてサンローラ４１を用いたものであってもよい。この場合には、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、共線図上でプラネタリギヤ比ρを所定値よりも小さくする。この場合の共線図は、例えば、図４に示す共線図において、「ＭＧ１」と「ＭＧ２、出力軸」とを各々読み替え、且つ、サンローラ軸、キャリア軸の順に回転速度が低くなっていくものとなる。この共線図においては、動力循環発生条件時に第１ディスク４４の回転速度が０の横軸よりも図上で下側にあるので、プラネタリギヤ比ρを小さくすることによって、その第１ディスク４４に連結されている第１モータ／ジェネレータ２０の回転速度（回転数）を低くすることができる。これが為、この場合の駆動システムにおいても、動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくできる。
【００６３】
［実施例２］
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の実施例２を図７から図９に基づいて説明する。
【００６４】
本実施例２の駆動制御装置は、図７に示す駆動システムを制御対象とするものである。その駆動システムは、前述した実施例１の図６で示した駆動システムにおいて、第２モータ／ジェネレータ３０の回転軸３１を第１ディスク４４ではなく第２ディスク４５に連結したものである。その回転軸３１は、第２ディスク４５と一体になって回転する。従って、本実施例２の駆動システムは、その図６で示した駆動システムと同様の小型化等の効果を奏することができる。
【００６５】
ここで、この駆動システムは、図８の共線図を用いて駆動制御装置１に制御される。その共線図は、サンローラ４１（第１回転要素）、キャリア４３（第２回転要素）、第２ディスク４５（第４回転要素）、第１ディスク４４（第３回転要素）の順に座標軸を配置して、これらの回転速度を直線で表したものである。この共線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度を示しており、左から順に、サンローラ軸、キャリア軸、第２ディスク軸、第１ディスク軸となる。また、横軸は、サンローラ４１、キャリア４３、第２ディスク４５、第１ディスク４４の回転速度の比（回転比）の関係を示している。この共線図においては、キャリア軸がサンローラ軸と第１ディスク軸の間を１：ρ１の関係で内分させ、且つ、サンローラ軸と第２ディスク軸の間を１：ρ２の関係で内分させる位置に定められている。第１プラネタリギヤ比ρ１は、サンローラ４１の回転速度Ｖｓと第１ディスク４４の回転速度Ｖｒ１との間の比（回転比）である（ρ１＝Ｖｓ／Ｖｒ１）。また、第２プラネタリギヤ比ρ２は、サンローラ４１の回転速度Ｖｓと第２ディスク４５の回転速度Ｖｒ２との間の比（回転比）である（ρ２＝Ｖｓ／Ｖｒ２）。その第１プラネタリギヤ比ρ１と第２プラネタリギヤ比ρ２の関係は、遊星ボール４２の傾転角によって決まる。
【００６６】
このように構成された駆動システムにおいては、動力循環が発生する条件の場合、共線図上で、サンローラ４１の回転速度（回転数）が低くなるように第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を制御し、そのサンローラ４１に連結されている第１モータ／ジェネレータ２０の回転速度（回転数）を低くする。例えば、この場合には、図８に示す共線図上で、第１プラネタリギヤ比ρ１を大きくすると共に、第２プラネタリギヤ比ρ２を小さくして、サンローラ４１の回転速度を低下させる。ここでは、キャリア４３と第１ディスク４４の回転速度を各々一定に保ったまま第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を制御を制御することで、サンローラ４１の回転速度を０に近づける。これが為、駆動システムにおいては、動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくできる。
【００６７】
その第１プラネタリギヤ比ρ１は第１所定値よりも大きくし、第２プラネタリギヤ比ρ２を第２所定値よりも小さくする。その第１及び第２の所定値は、現在の車速で動力循環による駆動システムの動力伝達効率の悪化を小さくすることが可能な第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を予め実験やシミュレーションによって求め、その演算値の中から設定しておけばよい。また、より好ましくは、現在の車速で動力循環の発生しない第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を予め実験やシミュレーションによって求め、その演算値の中の何れかを第１及び第２の所定値として設定しておけばよい。ここで、その第１プラネタリギヤ比ρ１と第２プラネタリギヤ比ρ２は、共線図上における第１ディスク４４（Ｄ１）と第２ディスク４５（Ｄ２）の間の回転比の範囲（つまり変速範囲）の幅に収まるように決める。その回転比の範囲は、動力分割機構４０の仕様によるものである。また、第１プラネタリギヤ比ρ１と第２プラネタリギヤ比ρ２は、その内の一方が決まれば必然的に他方も決まるものである。駆動制御装置１は、第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２の要求値となるように遊星ボール４２の傾転角を制御する。
【００６８】
更に、その第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２の変更の際には、実施例１の場合と同様に、第１モータ／ジェネレータ２０を回生駆動させると共に、第２モータ／ジェネレータ３０を力行駆動させる。これにより、この駆動システムにおいては、図９のパワーフローに示すように、動力分割機構４０に入力されたエンジン１０の動力（１）の一部（α）が第１モータ／ジェネレータ２０に伝達される。その際には、第１モータ／ジェネレータ２０が回生制御されて発電し、入力された動力（α）に相当する電力が第２モータ／ジェネレータ３０に供給される（電気パス）。本実施例２の第２モータ／ジェネレータ３０は、その電力を動力（α）に変換し、動力分割機構４０に出力する。動力分割機構４０は、その動力（α）と第１モータ／ジェネレータ２０に渡した際の残りの動力（１−α）とによる動力（１）が駆動輪側に出力される。このように、本実施例２の駆動システムにおいても、本制御の実行によって動力循環による動力伝達効率の悪化を小さくすることができるので、燃費も向上させることができる。特に、第１及び第２の所定値を現在の車速で動力循環の発生しない第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２に設定した場合には、本制御の実行によって動力循環の発生を抑えることができ、これに伴い動力伝達効率がより向上するので、更なる燃費の向上が図れる。
【００６９】
本実施例２の駆動システムにおける動力αは、下記の式２の通りである。この式２における「γ」は、動力分割機構４０の入出力間における回転速度又は回転数の比（変速比）であり、例えば入力回転数Ｎｉｎ（エンジン回転数Ｎｅ）と出力回転数Ｎｏｕｔ（出力軸５０の回転数Ｎｏ）とによって求まる（γ＝Ｎｉｎ／Ｎｏｕｔ＝Ｎｅ／Ｎｏ）。
【００７０】
【数２】
2011121742.tif 000004
【００７１】
ここで、本制御を行う際には、実施例１でも示したように、共線図上におけるキャリア４３と第１ディスク４４の回転速度を各々第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２の変更前後で変化させないように第１モータ／ジェネレータ２０の回生制御を行うことが望ましい。これにより、本制御を行う際には、車両の加減速度の変化に伴うドライバビリティの悪化や燃料消費量の変化に伴う燃費の悪化の抑制が可能になる。そして更に、本実施例２の駆動システムにおいては、高速走行時における第２モータ／ジェネレータ３０の高回転運転を回避可能なので、その第２モータ／ジェネレータ３０の高効率運転点を低回転高トルク運転領域に絞ることができる。従って、この駆動システムにおいては、その高効率運転点の更なる高効率化が可能になるので、燃費を向上させ、且つ、第２モータ／ジェネレータ３０の小型化や軽量化、低コスト化を図ることができる。その第２モータ／ジェネレータ３０の小型化や軽量化は、この駆動システムの小型化や軽量化を実現させる。また更に、本実施例２においては、そのトラクション遊星ギヤ機構からなる動力分割機構４０によって、遊星ボール４２の傾転角を変更させるだけで、動力循環に伴う動力伝達効率の悪化の抑制とエンジン１０の回転速度に対する第２モータ／ジェネレータ３０の回転速度の下降とを同時に実現できる。これが為、その第２モータ／ジェネレータ３０の回転速度の低下の為の変速装置等を別途第２モータ／ジェネレータ３０に設ける必要がないので、その第２モータ／ジェネレータ３０の小型化が可能になる。
【００７２】
この本実施例２にて例示した駆動システムの動力分割機構４０においては、第１モータ／ジェネレータ２０が連結される第１回転要素としてサンローラ４１を適用し、駆動輪側に向けたシステム上の出力軸５０が連結される第３回転要素として第１ディスク４４を適用した。これが為、この例示においては、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、図８に示す共線図上で、第１プラネタリギヤ比ρ１を第１所定値よりも大きくすると共に、第２プラネタリギヤ比ρ２を第２所定値よりも小さくしている。これに対して、動力分割機構は、そのような第１回転要素として第１ディスク４４を用いると共に、そのような第３回転要素としてサンローラ４１を用いたものであってもよい。この場合には、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、共線図上で、第１プラネタリギヤ比ρ１を第１所定値よりも小さくすると共に、第２プラネタリギヤ比ρ２を第２所定値よりも大きくする。この場合の共線図は、例えば、図８に示す共線図において、「ＭＧ１」と「出力軸」とを各々読み替え、且つ、サンローラ軸、キャリア軸の順に回転速度が低くなっていくものとなる。この共線図においては、動力循環発生条件時に第１ディスク４４の回転速度が０の横軸よりも図上で下側にあるので、第１プラネタリギヤ比ρ１を小さくすると共に第２プラネタリギヤ比ρ２を大きくすることによって、その第１ディスク４４に連結されている第１モータ／ジェネレータ２０の回転速度（回転数）を低くすることができる。これが為、この場合の駆動システムにおいても、動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくできる。
【００７３】
ところで、上述した各実施例１，２におけるエンジン１０の出力軸１１は、サンローラ４１（厳密にはサンローラを回転自在に支持する支持軸）の外周面側でキャリア４３に接続させるものとして例示したが、図１，６又は７に示す駆動システムにおいて、その支持軸を中空軸とし、その中空部分を通してキャリア４３に接続してもよい。このように変えた駆動システムにおいても、その基となる図１，６又は７に示す駆動システムと同様の効果を奏することができる。その一例を図１０に示している。この図１０の駆動システムは、図７に示す駆動システムを改良したものである。この図１０の駆動システムにおいては、更に、出力軸１１を第１モータ／ジェネレータ２０側に配置し、その第１モータ／ジェネレータ２０における環状のロータの中心を通してキャリア４３に接続している。これにより、この駆動システムは、一直線上で且つ動力分割機構４０を中心にした両側に入力と出力が配置されるので、各々の接続を簡素にでき、特にＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車用のシステムとして有用なものとなる。これが為、この駆動システムは、図７の駆動システムと同様の効果を得るだけでなく、ＦＲ車用のシステムとしての小型化、軽量化、そして低コスト化が可能になる。
【００７４】
また、上述した図１，６，７又は１０に示す駆動システムの第１モータ／ジェネレータ２０は、回転中心軸Ｘ上で第２ディスクに対向させて配置したが、その駆動システムにおいて、図６等に示す第２モータ／ジェネレータ３０と同様に動力分割機構４０の外周側を覆うように配置してもよい。このように変えた駆動システムにおいても、その基となる図１，６，７又は１０に示す駆動システムと同様の効果を奏することができる。更に、この駆動システムは、第２モータ／ジェネレータ３０をコンパクトに纏めることができるので、軸長を短くでき、更なる小型化や軽量化、低コスト化が可能になる。その一例を図１１に示している。この図１１の駆動システムは、図７に示す駆動システムを改良したものである。この図１１の駆動システムにおいては、第２モータ／ジェネレータ３０についてもコンパクトに纏まるので、軸長を更に短縮化して小型化や軽量化、低コスト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、動力循環の発生に伴う動力伝達効率の悪化を抑える技術として有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１  駆動制御装置
１０  エンジン
１１  出力軸
２０  第１モータ／ジェネレータ（第１回転電機）
２１  回転軸
３０  第２モータ／ジェネレータ（第２回転電機）
３１  回転軸
４０  動力分割機構
４１  サンローラ
４２  遊星ボール
４２ａ  支持軸
４３  キャリア
４４  第１ディスク
４５  第２ディスク
４６  傾転用アーム
５０  出力軸
Ｘ  回転中心軸
【図１】
2011121742.tif 000005
【図２】
2011121742.tif 000006
【図３】
2011121742.tif 000007
【図４】
2011121742.tif 000008
【図５】
2011121742.tif 000009
【図６】
2011121742.tif 000010
【図７】
2011121742.tif 000011
【図８】
2011121742.tif 000012
【図９】
2011121742.tif 000013
【図１０】
2011121742.tif 000014
【図１１】
2011121742.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月23日(2012.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸及び駆動輪側に向けた出力軸としても機能する第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第３の回転要素と、該第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有する第４回転要素と、前記回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を有し、該第１から第３の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図であり、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第３回転要素の回転速度軸の間を１：ρの関係で内分させたものを用いて当該第１から第３の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記差動機構は、前記転動部材の傾転角を変えることで、前記共線図上における前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除したプラネタリギヤ比ρを変えて前記１：ρの内分比を変更させるものであり、
動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを前記第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としたハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記転動部材が前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを所定値よりも大きくする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除したプラネタリギヤ比ρによって１：ρの関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを所定値よりも小さくする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項７】
第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸、駆動輪側に向けた出力軸及び第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第４の回転要素と、該第１から第４の回転要素における共通の回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を有し、該第１から第４の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図であり、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第３回転要素の回転速度軸の間を１：ρ１の関係で内分させ且つ前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を１：ρ２の関係で内分させたものを用いて当該第１から第４の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記差動機構は、前記転動部材の傾転角を変えることで、前記共線図上における前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρ１及び前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρ２を変えて前記１：ρ１及び１：ρ２の内分比を変更させるものであり、
動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を前記第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としたハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
前記転動部材が前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記共線図上で前記第１プラネタリギヤ比ρ１を所定値よりも大きくすると共に前記第２プラネタリギヤ比ρ２を所定値よりも小さくする請求項７記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１１】
（削除）
【請求項１２】
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第１から第４の回転要素の回転速度を第３回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第１回転要素の順に配置して直線で表して、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρ１によって１：ρ１の関係で内分させ、且つ、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρ２によって１：ρ２の関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記第１プラネタリギヤ比ρ１を所定値よりも小さくすると共に前記第２プラネタリギヤ比ρ２を所定値よりも大きくする請求項７記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１３】
前記差動機構は、前記第１回転要素としてのサンローラと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としての第１ディスクと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有する請求項１，４，７又は１０に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１４】
前記差動機構は、前記第１回転要素としての第１ディスクと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としてのサンローラと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有する請求項１，６，７又は１２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１５】
前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記プラネタリギヤ比ρの中から決める請求項４又は６に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１６】
前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記第１回転電機を回生駆動させると共に、前記第２回転電機を力行駆動させる請求項１，４，６，７，１０，１２，１３，１４又は１５に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１７】
前記第１回転電機は、前記共線図上における前記第２回転要素と前記第３回転要素の回転速度を各々前記第１回転要素の回転速度を低くする際の制御前後で変化させないように制御する請求項１，４，６，７，１０，１２，１３，１４，１５又は１６に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
課題を解決するための手段
［０００９］
上記目的を達成する為、本発明は、第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸及び駆動輪側に向けた出力軸としても機能する第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第３の回転要素と、該第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有する第４回転要素と、前記回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を有し、該第１から第３の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図であり、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第３回転要素の回転速度軸の間を１：ρの関係で内分させたものを用いて当該第１から第３の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記差動機構は、前記転動部材の傾転角を変えることで、前記共線図上における前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除したプラネタリギヤ比ρを変えて前記１：ρの内分比を変更させるものであり、動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを前記第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としている。
［００１０］
［００１１］
［００１２］
前記転動部材が前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを所定値よりも大きくすることが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
［００１３］
［００１４］
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除したプラネタリギヤ比ρによって１：ρの関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを所定値よりも小さくすることが望ましい。
［００１５］
また、上記目的を達成する為、本発明は、第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸、駆動輪側に向けた出力軸及び第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第４の回転要素と、該第１から第４の回転要素における共通の回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を有し、該第１から第４の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図であり、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第３回転要素の回転速度軸の間を１：ρ１の関係で内分させ且つ前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を１：ρ２の関係で内分させたものを用いて当該第１から第４の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記差動機構は、前記転動部材の傾転角を変えることで、前記共線図上における前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρ１及び前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρ２を変えて前記１：ρ１及び１：ρ２の内分比を変更させるものであり、動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を前記第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としている。
［００１６］
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
［００１７］
［００１８］
前記転動部材が前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記共線図上で前記第１プラネタリギヤ比ρ１を所定値よりも大きくすると共に前記第２プラネタリギヤ比ρ２を所定値よりも小さくすることが望ましい。
［００１９］
［００２０］
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第１から第４の回転要素の回転速度を第３回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第１回転要素の順に配置して直線で表して、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρ１によって１：ρ１の関係で内分させ、且つ、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρ２によって１：ρ２の関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記第１プラネタリギヤ比ρ１を所定値よりも小さくすると共に前記第２プラネタリギヤ比ρ２を所定値よりも大きくすることが
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
望ましい。
［００２１］
更に、前記差動機構は、前記第１回転要素としてのサンローラと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としての第１ディスクと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有するものとすることができる。
［００２２］
また、前記差動機構は、前記第１回転要素としての第１ディスクと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としてのサンローラと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有するものとすることができる。
［００２３］
前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記プラネタリギヤ比ρの中から決めることが望ましい。
［００２４］
前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記第１回転電機を回生駆動させると共に、前記第２回転電機を力行駆動させることが望ましい。
［００２５］
前記第１回転電機は、前記共線図上における前記第２回転要素と前記第３回転要素の回転速度を各々前記第１回転要素の回転速度を低くする際の制御前後で変化させないように制御することが望ましい。
発明の効果
［００２６］
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、駆動システムにおける動力循環による動力伝達効率の悪化を小さくすることができるので、駆動システムの動力伝達効率が向上し、燃費も向上させることができる。この駆動制御装置は、第１回転電機を力行駆動させると共に第２回転電機を回生駆動させることによって、第１回転電機で生成された動力が第２回転電機において電力に変換され、更に第１回転電機がその電力を変換して、再度動力を出力するという動力の循環の発生を抑制できる。例えば、第１回転電機に繋がれた第１回転要素としてのサンローラと、エンジンに繋がれた第２回転要素としてのキャリアと、駆動輪側に向けた出力軸に繋がれた第３回転要素としての第１ディスクと、第２回転電機に繋がれた第４回転要素としての第２ディスクと、転動部材としての遊星ボールと、を有する差動機構を用いること
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
座標軸を配置して、これらの回転速度を直線で表したものである。この共線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度を示しており、左から順に、サンローラ軸、キャリア軸、第１ディスク軸となる。この縦軸は、横軸よりも上方が正回転、下方が負回転となる。また、横軸は、サンローラ４１、キャリア４３、第１ディスク４４の回転速度の比（回転比）の関係を示している。この共線図においては、キャリア軸がサンローラ軸と第１ディスク軸の間を１：ρの関係で内分させる位置に定められている。そのρは、キャリア４３に対する第１ディスク４４の相対回転速度の絶対値をキャリア４３に対するサンローラ４１の相対回転速度の絶対値で除した値（回転比）であって、所謂プラネタリギヤ比と云われるものである。
［００５１］
ところで、ここで示した駆動システムにおいては、所謂動力循環と云われる現象が発生してしまう条件がある。例えば、その動力循環が発生する条件とは、エンジン１０の出力軸１１の回転速度と駆動輪側に向けた出力軸たる第２モータ／ジェネレータ３０の回転軸３１の回転速度との間の比（つまりプラネタリギヤ比ρ）が小さいときであり、高速走行時（ハイギヤ走行時）が該当する。上述した図２は、その高速走行時の共線図の一例を示したものである。また、図３には、その共線図による制御が為されたときの駆動システムのパワーフローを示している。この場合の駆動システムにおいては、エンジン１０の動力（１）と第１モータ／ジェネレータ２０（ＭＧ１）の逆回転（負回転）の力行駆動による動力（α）とが動力分割機構４０に入力され、そこから出力された動力（１＋α）の一部（α）が第２モータ／ジェネレータ３０（ＭＧ２）に伝達されると共に、その残り（１）が駆動輪側に出力される。その際には、第２モータ／ジェネレータ３０が回生制御されて発電し、入力された動力（α）に相当する電力が第１モータ／ジェネレータ２０に供給される（電気パス）。第１モータ／ジェネレータ２０は、その電力を動力に変換し、再び動力分割機構４０に出力する。
［００５２］
この駆動システムにおける動力αは、下記の式１の通りである。この式１における「γ」は、動力分割機構４０の入出力間における回転速度又は回転
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
御される。その共線図は、サンローラ４１（第１回転要素）、キャリア４３（第２回転要素）、第２ディスク４５（第４回転要素）、第１ディスク４４（第３回転要素）の順に座標軸を配置して、これらの回転速度を直線で表したものである。この共線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度を示しており、左から順に、サンローラ軸、キャリア軸、第２ディスク軸、第１ディスク軸となる。また、横軸は、サンローラ４１、キャリア４３、第２ディスク４５、第１ディスク４４の回転速度の比（回転比）の関係を示している。この共線図においては、キャリア軸がサンローラ軸と第１ディスク軸の間を１：ρ１の関係で内分させ、且つ、サンローラ軸と第２ディスク軸の間を１：ρ２の関係で内分させる位置に定められている。第１プラネタリギヤ比ρ１は、キャリア４３に対する第１ディスク４４の相対回転速度の絶対値をキャリア４３に対するサンローラ４１の相対回転速度の絶対値で除した値（回転比）である。また、第２プラネタリギヤ比ρ２は、キャリア４３に対する第２ディスク４５の相対回転速度の絶対値をキャリア４３に対するサンローラ４１の相対回転速度の絶対値で除した値（回転比）である。その第１プラネタリギヤ比ρ１と第２プラネタリギヤ比ρ２の関係は、遊星ボール４２の傾転角によって決まる。
［００６６］
このように構成された駆動システムにおいては、動力循環が発生する条件の場合、共線図上で、サンローラ４１の回転速度（回転数）が低くなるように第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を制御し、そのサンローラ４１に連結されている第１モータ／ジェネレータ２０の回転速度（回転数）を低くする。例えば、この場合には、図８に示す共線図上で、第１プラネタリギヤ比ρ１を大きくすると共に、第２プラネタリギヤ比ρ２を小さくして、サンローラ４１の回転速度を低下させる。ここでは、キャリア４３と第１ディスク４４の回転速度を各々一定に保ったまま第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を制御を制御することで、サンローラ４１の回転速度を０に近づける。これが為、駆動システムにおいては、動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくできる。
［００６７］
その第１プラネタリギヤ比ρ１は第１所定値よりも大きくし、第２プラネ
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月6日(2012.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸及び駆動輪側に向けた出力軸としても機能する第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第３の回転要素と、該第１から第３の回転要素と共通の回転中心軸を有する第４回転要素と、前記回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を有し、該第１から第３の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図であり、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第３回転要素の回転速度軸の間を１：ρの関係で内分させたものを用いて当該第１から第３の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記差動機構は、前記転動部材の傾転角を変えることで、前記共線図上における前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除したプラネタリギヤ比ρを変えて前記１：ρの内分比を変更させるものであり、
動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを前記第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としたハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記転動部材が前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記共線図上で前記プラネタリギヤ比ρを所定値よりも大きくする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除したプラネタリギヤ比ρａによって１：ρａの関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記プラネタリギヤ比ρａを所定値よりも小さくする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項４】
第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸、駆動輪側に向けた出力軸及び第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第４の回転要素と、該第１から第４の回転要素における共通の回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を有し、該第１から第４の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図であり、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第３回転要素の回転速度軸の間を１：ρ１の関係で内分させ且つ前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を１：ρ２の関係で内分させたものを用いて当該第１から第４の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記差動機構は、前記転動部材の傾転角を変えることで、前記共線図上における前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρ１及び前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρ２を変えて前記１：ρ１及び１：ρ２の内分比を変更させるものであり、
動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を前記第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としたハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項５】
前記転動部材が前記第１回転要素の径方向外側部分と前記第３回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記共線図上で前記第１プラネタリギヤ比ρ１を所定値よりも大きくすると共に前記第２プラネタリギヤ比ρ２を所定値よりも小さくする請求項４記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項６】
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第１から第４の回転要素の回転速度を第３回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第１回転要素の順に配置して直線で表して、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρａ１によって１：ρａ１の関係で内分させ、且つ、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρａ２によって１：ρａ２の関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記第１プラネタリギヤ比ρａ１を所定値よりも小さくすると共に前記第２プラネタリギヤ比ρａ２を所定値よりも大きくする請求項４記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項７】
前記差動機構は、前記第１回転要素としてのサンローラと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としての第１ディスクと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有する請求項１，２，４又は５に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項８】
前記差動機構は、前記第１回転要素としての第１ディスクと、前記第２回転要素としてのキャリアと、前記第３回転要素としてのサンローラと、前記第４回転要素としての第２ディスクと、前記転動部材としての遊星ボールと、を有する請求項１，３，４又は６に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項９】
前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記プラネタリギヤ比ρの中から決める請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１０】
前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記プラネタリギヤ比ρａの中から決める請求項３に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１１】
前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、前記第１回転電機を回生駆動させると共に、前記第２回転電機を力行駆動させる請求項１から１０の内の何れか１つに記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項１２】
前記第１回転電機は、前記共線図上における前記第２回転要素と前記第３回転要素の回転速度を各々前記第１回転要素の回転速度を低くする際の制御前後で変化させないように制御する請求項１から１１の内の何れか１つに記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除したプラネタリギヤ比ρａによって１：ρａの関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記プラネタリギヤ比ρａを所定値よりも小さくすることが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、上記目的を達成する為、本発明は、第１回転電機の回転軸、エンジンの出力軸、駆動輪側に向けた出力軸及び第２回転電機の回転軸が各々連結される第１から第４の回転要素と、該第１から第４の回転要素における共通の回転中心軸とは異なる回転中心軸を有すると共に、前記第１回転要素、前記第３回転要素及び前記第４回転要素の夫々との間の接触部を介した動力伝達が可能で且つ前記第２回転要素に保持された転動部材と、を有し、該第１から第４の回転要素の回転速度を第１回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第３回転要素の順に配置して直線で表す共線図であり、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第３回転要素の回転速度軸の間を１：ρ１の関係で内分させ且つ前記第２回転要素の回転速度軸が前記第１回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を１：ρ２の関係で内分させたものを用いて当該第１から第４の回転要素の間の差動回転動作が制御される差動機構を備えたハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記差動機構は、前記転動部材の傾転角を変えることで、前記共線図上における前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρ１及び前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρ２を変えて前記１：ρ１及び１：ρ２の内分比を変更させるものであり、動力循環の発生する条件の場合、前記共線図上で前記第１及び第２のプラネタリギヤ比ρ１，ρ２を前記第１回転要素の回転速度が低くなるように制御することを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
前記転動部材が前記第３回転要素の径方向外側部分と前記第１回転要素及び前記第４回転要素の径方向内側部分との間に各々接触させた状態で配設されている場合、前記共線図は、前記第１から第４の回転要素の回転速度を第３回転要素、第２回転要素、第４回転要素、第１回転要素の順に配置して直線で表して、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第１回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第１回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第１プラネタリギヤ比ρａ１によって１：ρａ１の関係で内分させ、且つ、前記第２回転要素の回転速度軸が前記第３回転要素の回転速度軸と前記第４回転要素の回転速度軸の間を、前記第２回転要素に対する前記第４回転要素の相対回転速度の絶対値を前記第２回転要素に対する前記第３回転要素の相対回転速度の絶対値で除した第２プラネタリギヤ比ρａ２によって１：ρａ２の関係で内分させたものとし、前記第１回転要素の回転速度を低くする際には、該共線図上で前記第１プラネタリギヤ比ρａ１を所定値よりも小さくすると共に前記第２プラネタリギヤ比ρａ２を所定値よりも大きくすることが望ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記プラネタリギヤ比ρの中から決めることが望ましい。また、前記所定値は、現在の車速で前記動力循環の発生しない前記プラネタリギヤ比ρａの中から決めることが望ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
また、本実施例１で例示した駆動システムの動力分割機構４０においては、第１モータ／ジェネレータ２０が連結される第１回転要素としてサンローラ４１を適用し、駆動輪側に向けたシステム上の出力軸（第２モータ／ジェネレータ３０の回転軸３１と兼用）が連結される第３回転要素として第１ディスク４４を適用した。これが為、この例示においては、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、図４に示す共線図上でプラネタリギヤ比ρを所定値よりも大きくしている。これに対して、動力分割機構は、そのような第１回転要素として第１ディスク４４を用いると共に、そのような第３回転要素としてサンローラ４１を用いたものであってもよい。この場合には、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、共線図上でプラネタリギヤ比ρａを所定値よりも小さくする。尚、そのプラネタリギヤ比ρａは、キャリア４３に対する第１ディスク４４の相対回転速度の絶対値をキャリア４３に対するサンローラ４１の相対回転速度の絶対値で除した値（回転比）である。この場合の共線図は、例えば、図４に示す共線図において、「ρ」を「ρａ」に読み替えると共に「ＭＧ１」と「ＭＧ２、出力軸」とを各々読み替え、且つ、サンローラ軸、キャリア軸の順に回転速度が低くなっていくものとなる。この共線図においては、動力循環発生条件時に第１ディスク４４の回転速度が０の横軸よりも図上で下側にあるので、プラネタリギヤ比ρａを小さくすることによって、その第１ディスク４４に連結されている第１モータ／ジェネレータ２０の回転速度（回転数）を低くすることができる。これが為、この場合の駆動システムにおいても、動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくできる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
この本実施例２にて例示した駆動システムの動力分割機構４０においては、第１モータ／ジェネレータ２０が連結される第１回転要素としてサンローラ４１を適用し、駆動輪側に向けたシステム上の出力軸５０が連結される第３回転要素として第１ディスク４４を適用した。これが為、この例示においては、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、図８に示す共線図上で、第１プラネタリギヤ比ρ１を第１所定値よりも大きくすると共に、第２プラネタリギヤ比ρ２を第２所定値よりも小さくしている。これに対して、動力分割機構は、そのような第１回転要素として第１ディスク４４を用いると共に、そのような第３回転要素としてサンローラ４１を用いたものであってもよい。この場合には、動力循環発生条件時に動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくする為、共線図上で、第１プラネタリギヤ比ρａ１を第１所定値よりも小さくすると共に、第２プラネタリギヤ比ρａ２を第２所定値よりも大きくする。尚、その第１プラネタリギヤ比ρａ１は、キャリア４３に対する第１ディスク４４の相対回転速度の絶対値をキャリア４３に対するサンローラ４１の相対回転速度の絶対値で除した値（回転比）である。また、第２プラネタリギヤ比ρａ２は、キャリア４３に対する第２ディスク４５の相対回転速度の絶対値をキャリア４３に対するサンローラ４１の相対回転速度の絶対値で除した値（回転比）である。この場合の共線図は、例えば、図８に示す共線図において、「ρ１」及び「ρ２」を夫々「ρａ１」及び「ρａ２」に読み替えると共に「ＭＧ１」と「出力軸」とを各々読み替え、且つ、サンローラ軸、キャリア軸の順に回転速度が低くなっていくものとなる。この共線図においては、動力循環発生条件時に第１ディスク４４の回転速度が０の横軸よりも図上で下側にあるので、第１プラネタリギヤ比ρａ１を小さくすると共に第２プラネタリギヤ比ρａ２を大きくすることによって、その第１ディスク４４に連結されている第１モータ／ジェネレータ２０の回転速度（回転数）を低くすることができる。これが為、この場合の駆動システムにおいても、動力循環に伴う動力伝達効率の低下を小さくできる。
【国際調査報告】
2011121742.tif 000016
2011121742.tif 000017
2011121742.tif 000018
2011121742.tif 000019
2011121742.tif 000020
2011121742.tif 000021